Управление металлорежущим станком – это воздействие на его меха-
низмы и устройства для выполнения требуемого технологического процесса
обработки заготовки с заданными точностью, производительностью и себе-
стоимостью обработки.
Управление станком состоит из получения информации о цели управ-
ления, о результатах управления (перемещениях рабочих органов, срабатыва-
нии различных механизмов), анализа полученной информации, выработки
решения и исполнения принятого решения.
Управление станком может осуществляться оператором (вручную) или
без его непосредственного участия - системой автоматического управления.
При управлении вручную оператор использует свой опыт и сведения о
методах обработки, последовательности выполнения технологических пере-
ходов, применяемых режимах обработки, возможностях и особенностях
конструкции применяемого станка, режущих инструментов и др. На основе
разработанной технологической карты или своего опыта и знаний он выбира-
ет нужный режущий инструмент, зажимные и другие приспособления, мери-
тельный инструмент, осуществляет их установку и наладку. И затем выпол-
няет управление процессом обработки, получая соответствующее его квали-
фикации качество обработки и производительность.
При автоматическом управлении металлорежущим станком функции
его управления выполняет система автоматического управления, работающая
по заранее составленной управляющей программе, вводимой в систему
управления с помощью соответствующего программоносителя.
Функционирование станка при автоматическом управлении определя-
ется его структурой и алгоритмом управления, заложенными в данную систе-
му управления. При этом структура станка определяет его состав и связь
между рабочими органами, вспомогательными механизмами и устройствами.
Алгоритм управления, по которому работает система управления, предписы-
вает последовательность выполнения различных функций управления
станком.
По структуре САУ МС могут быть: разомкнутыми, замкнутыми и
адаптивные.
В разомкнутых системах управления (см. рис. прошлой лекции) имеет-
ся только прямой поток информации и устройство управления не контроли-
рует действительное положение рабочего органа станка, поэтому точность
его перемещений будет зависеть от точности передаточных механизмов при-
вода подач. Разомкнутыми системами являются системы управления с рас-
пределительным валом (РВ), механические копировальные системы, системы
ЧПУ с приводами подач, в которых используются шаговые электродвигате-
ли.
Замкнутые системы управления подразделяются на три подгруппы:
- с обратной связью по положению рабочих органов станка (стола, салазок,
шпиндельной бабки). К этой группе относятся следящие копировальные
системы и большинство современных систем ЧПУ;
- с обратной связью по положению рабочих органов станка и с компенсаци-
ей погрешностей станка (тепловых деформаций, износа, вибраций и др.).
В этих системах имеются дополнительные датчики, измеряющие погреш-
ности станка и также передающие сигналы в устройство управления для
коррекции начальной информации;
- адаптивные, в которых кроме обратной связи по положению рабочих орга-
нов станка имеется обратная связь по параметрам процесса обработки
(силе резания, крутящему моменту, температуре в зоне резания, амплиту-
де вибраций и т.д.), что позволяет учитывать и компенсировать влияние
на точность обработки колебаний припуска на заготовке, твердости обра-
батываемого материала, износа режущего инструмента и других факто-
ров, которые носят случайный характер. Эти системы управления являют-
ся самыми сложными, но обеспечивают высокую точность, оптимальную
производительность и минимальную себестоимость обработки.
